Реферат: Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании
Государственный комитет РФ по высшему образованию
Новгородский Государственный университет
им. Ярослава Мудрого
 |
Кафедра физики твердого тела и микроэлектроники
”РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ
В КРЕМНИИ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИОНОЙ ОЧИСТКЕ
И ДИФФУЗИОННОМ ЛЕГИРОВАННИИ”
Пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине
”Физико-химические основы технологии микроэлектроники”
Выполнил
Студент группы 7033у
Н.Е.Родин
Проверил
Преподаватель кафедры ФТТМ
Б.М.Шишлянников
1998
Техническое задание
на курсовую работу по дисциплине
«Физико-химические основы технологии микроэлектроники»
Студенту гр. 7033 Родину Н.Е.
1. Рассчитать распределение примесей вдоль слитка полупроводникового материала при очистке зонной плавкой (один проход расплавленной зоной).
материал кремний
примеси - Ga,P и Sb
исходное содержание примесей (каждой) 0,02% (массовых)
Для трех скоростей перемещения зоны Vкр =1,5 ; 5 и 15 мм/мин .
2. Проанализировать бинарную диаграмму состоянияSi -Ga и представить графически область существования твердых растворов примеси, найти предельную твердую растворимость примеси и температуру предельной растворимости.
Рассчитать и построить распределение указанной выше примеси (Ga) в полупроводнике после диффузионного отжига при различных условия диффузии:
· при условии бесконечного источника примеси на поверхности пластины и при температуре, соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике; время диффузии –30 мин .
· при температуре 950 о С ; время диффузии –30 мин .
· после перераспределения примеси, накопленной в приповерхностном слое полупроводника при температуре 950 о С и времени диффузии –30 мин . Условия перераспределения - полностью отражающая граница, температура 1150 о С , время 2 часа .
Срок сдачи законченной работы руководителю - июнь 1998 г.
Преподаватель........................................Б.М. Шишлянников
Студент .....................................................Н.Е. Родин
Реферат.
В курсовом проекте производится расчет распределения примеси вдоль слитка кремния зонной плавкой. Расчет производится для трех примесей (Ga,Pи Sb) для трех скоростей (Vкр =1,5 ; 5 и 15 мм/мин). Кроме того расчет распределения Ga в кремнии после диффузионного отжига при различных условиях диффузии.
Курсовая работа содержит графики распределения примеси как при зонной плавке, так и при диффузии.
Содержание.
| Введение………………………………………………………………… | 5 | |
| 1. | Расчетная часть……………………………………………………….. | 6 |
| 1.1 | Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель…… | 6 |
| 1.2 | Расчет распределения примеси вдоль слитка кремния после зонной плавки (один проход расплавленной зоной)……………………….. |
10 |
| 1.2.1 | Расчет распределения Si-Ga…………………………………………… | 10 |
| 1.2.2 | Расчет распределенияSi-P……………………………………………... | 13 |
| 1.2.3 | Расчет распределенияSi-Sb……………………………………………. | 14 |
| 1.3 | Распределение примесей после диффузии……………………………. | 18 |
| 1.3.1 | Распределение примеси при диффузии из полубесконечного пространства (диффузия из концентрационного порога)……………….. |
21 |
| 1.3.2 | Распределение примеси при диффузии из постоянного источника в полубесконечное тело………………………………………………….. |
22 |
| 1.3.3 | Распределение примеси при диффузии из слоя конечной толщины (диффузия из ограниченного источника) в полубесконечное тело с отражающей границей…………………………………………………. |
24 |
| 1.3.4 | Распределение примеси при диффузии из бесконечно тонкого слоя в полубесконечное тело с отражающей границей…………………… |
25 |
| 1.4 | Расчет распределения примеси после диффузионного легирования. | 28 |
| 1.4.1 | Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины и при температуре, соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике; время диффузии 30мин……… |
28 |
| 1.4.2 | Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины при Т=9500 С, и времени диффузии 30 мин………………. |
29 |
| 1.4.3 | Распределение примеси после перераспределения примеси накопленной в приповерхностном слое полупроводника при Т=950О С и времени диффузии 30мин. Условие перераспределения полностью отражающая граница. Т=1150О С, время 2 часа………………………. |
30 |
| Заключение……………………………………………………………... | 32 | |
| Литература…………………………………………………………….... | 33 |
Введение.
Каждое вещество может находится в состоянии которое характеризуется содержанием примеси в нем ниже некоторого определенного предела. Предел определяется различными условиями связанными со свойствами, областью применения веществ. Для полупроводниковых материалов достижения собственных свойств или близких к ним является тем необходимым пределом до которого материалы должны очищаться. При обосновании необходимой очистки нужно руководствоваться и экономической целесообразности очистки.
Для очистки полупроводниковых материалов в технологии микроэлектронных устройств используется метод зонной плавки (перекристаллизация). В некоторых случаях в технологии полупроводниковых материалов выращивают монокристаллы методом зонной плавки. Достоинством метода является совмещение процесса глубокой очистки полупроводника с последующим выращиванием его монокристалла. В технологии разлагающихся полупроводниковых соединений применение этого метода позволяет совмещать в одном технологическом цикле сразу три операции: синтез, очистку синтезированного соединения и выращивание его монокристалла.
Для введения в полупроводник примеси используется процесс диффузии. Для изготовления p-n переходов используется химическая диффузия примесных (растворимых) атомов, которые вводятся в кристаллическую решетку для изменения ее электрофизических свойств. Кроме того диффузия используется для перераспределения примеси в полупроводнике.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--